儿茶素及其氧化产物的分离制备、化学特性及对红茶品质的影响

儿茶素及其氧化产物的分离制备、化学特性及对红茶品质的影响

刘莉华[1]2003年在《儿茶素及其氧化产物的分离制备、化学特性及对红茶品质的影响》文中研究指明茶作为一种天然健康饮料成为世界叁大饮料之一,并根据加工方法的不同分为发酵茶(红茶),半发酵茶(乌龙茶)和不发酵茶(绿茶),而红茶又占世界茶叶产量的80%左右。茶叶中最为重要的活性成分是茶叶多酚类物质,其中儿茶素类占多酚总量的70%左右,它们在茶叶加工过程中经酶促和化学氧化聚合生成一系列氧化产物。多酚类物质及其氧化产物与茶叶众多生物活性有关,如抗氧化、抗癌抗突变等。儿茶素及其氧化产物不仅有助于茶叶的汤色和滋味等品质的形成,其分子结构中的多元酚结构还赋予它一系列独特的化学性质,如能与蛋白质结合;络合多种金属离子;具有还原性和捕获自由基的抗氧化生物学活性等等。本论文围绕儿茶素及其氧化产物的提取纯化,氧化机理,清除自由基、与蛋白质络合反应的化学特性以及在茶叶加工过程中的转化和对红茶品质的影响等问题进行了较为深入、系统的研究。 儿茶素及其氧化产物是茶叶化学组成中的一类主要成分,研究它们的化学特性及对茶叶品质的影响,首先必须对其进行分离纯化。本文通过对HSCCC分离儿茶素溶剂系统进行筛选、优化,并与凝胶柱层析分离方法进行比较,选择了以正己烷—乙酸乙酯—水(0.5∶3.5∶6)为溶剂系统的HSCCC分离方法。该方法可有效分离五种儿茶素单体,且分离时间短,效率高,成本低,适于实验室制备少量儿茶素单体。同时,应用HSCCC与Sephadex LH-20凝胶柱层析分离相结合,HSCCC以正己烷—乙酸乙酯—甲醇—水四元溶剂系统,凝胶柱层析以45%丙酮为洗脱溶剂,使茶黄素达到高纯度的分离纯化。 儿茶素及其氧化产物的抗氧化、清除自由基作用是它们重要的生物活性之一。本研究通过检测儿茶素及其氧化产物对Fe~(3+)的还原能力,对H_2O_2、·OH的清除作用,研究了它们的抗氧化活性。结果显示,儿茶素及其氧化产物均有不同程度的抗氧化活性,但对H_2O_2清除率却普遍不高,其清除强弱顺序依次为EGCG>ECG>TFs>EGC>TP>TR_(sⅡ)>TR_(sⅠ)>TB>红茶水提物>EC。儿茶素及其氧化产物对羟自由基有明显的清除作用,其清除·OH作用强弱顺序依次为TR_(sⅡ)>红茶水提物>TB>TR_(sⅠ)>TFs>ECG>EGC>TP>EGC>EC。儿茶素氧化聚合物对·OH的清除率普遍高于各儿茶素单体,氧化聚合并不能减少多酚对·OH的清除作用。相反,由女徽农业大学博士学位论文刘莉华中文摘要 于聚合物酚轻基数目增加,对轻自由基的清除活性也增加。 本文系统地研究了儿茶素及其氧化产物与蛋白质的作用特性。结果表明, 茶多酚和蛋白质的质量比对两者作用程度有很大影响,在一定范围内,其质量 比越大,茶多酚的沉淀量越多,其中酷型儿茶素EGCG和ECG对蛋白沉淀作用较大。体系的pH值在5.0左右,接近蛋白质等电点时,有利于沉淀作用的发生。红茶多酚各级分均能与蛋白质发生不同程度的作用,作用程度与分子结构和聚合度有关,且随聚合度加大和分子量的增加而增大。红茶多酚各级分对p-葡萄糖营酶活性均有一定程度的抑制作用,且对酶活影响有一定的选择性,并与作用时间的变化无直接关系。茶多酚对p一葡萄糖昔酶活性的抑制主要是由于茶多酚对p一葡萄糖营酶的沉淀作用而导致反应体系内酶活性的降低。一般的去多酚高聚物PvPP并不能使茶多酚一p一葡萄糖昔酶复合物解析,使酶得以释放。 结合儿茶素及其氧化产物与蛋白质作用特性,通过比较祁门红茶与国外红碎茶的品质差异,表明茶黄素对红茶品质具有重要作用,提高茶黄素含量是解决祁门红茶品质缺陷的关键。并以此为基础,以红茶加工过程中儿茶素氧化和茶黄素形成为指标,结合氧化产物对品质的影响、红茶加工过程香气品质和p一葡萄糖营酶活性的变化,探索不同红茶加工工艺的优劣,确定了一条“以LTP和CTC相结合,中度萎凋,发酵1 00min,同时在加工过程适当保持低温,延缓儿茶素的氧化速率”的祁门红碎茶加工新工艺。该工艺明显改善和提高了祁门红茶的汤色滋味品质,并在一定程度上保持了祁门红茶传统的“祁门香”。 应用双液相酶促氧化体系进行了EGC单体的体外模拟氧化,初步探讨了儿茶素氧化机理,结果表明,EGC单体在双液相酶促氧化体系氧化形成了一种新的不同于茶黄素类物质的氧化产物,其最大吸收波长在392nm附近,在268.snm处也有轻微吸收,而在458nm处无明显吸收峰,该氧化产物不具有苯骄卓酚酮环结构。通过对氧化产物的HPLC一MaSS分析,该氧化产物的可能分子量为608,并以此对该物质的结构进行了推测,确凿的结构认定还需进一步研究。

丁兆堂[2]2005年在《绿茶多酚纳米碳酸钙固定化酶定向转化及其产物的生物学活性研究》文中提出绿茶多酚是茶的主要成分,约占总干物质的18%~36%,其主要组成成分是儿茶素类。它清除超氧化物自由基和羟自由基的功效与茶保健和治疗某些疾病的作用机制是密切有关的。其氧化产物茶黄素是多酚物质氧化形成的一类能溶于乙酸乙酯的、具有苯骈卓酚酮的化合物的总称,是茶色素中生物学活性较强的物质,其保健功效、提取和分离技术等受到中外学者的高度重视。在茶黄素的组成、结构、性质、形成机理、分析技术及方法、与红茶品质的关系及茶黄素形成的影响因子和调控等方面,进行了广泛深入的研究和探讨,取得了一系列可喜的进展。实验证明,茶黄素具有高抗癌、抗心脑血管疾病、抗菌、抗病毒等多种活性,其效果明显优于茶多酚。茶黄素被广泛认定为茶叶中活性利用潜力最大的物质之一,而红茶中其含量低、难于实现工厂化生产是当前存在的主要难题。体外酶促氧化制取茶黄素是利用多酚氧化酶的氧化特性定向生产茶黄素。本实验利用纳米碳酸钙作为固定化材料,对茶多酚氧化酶进行固定化,研究了温度、pH值、反应时间、底物浓度对固定化酶活性的影响,确定了纳米碳酸钙多酚氧化酶体外氧化茶多酚的最佳工艺参数为:37。C、pH5.0、氧化10min,纳米碳酸钙固定化多酚氧化酶的高温耐受性及稳定性均较游离酶强,对pH的稳定性也显着增加,并证实纳米碳酸钙固定化多酚氧化酶的活性有显着提高。本实验以红茶中提取的茶黄素粗提物和氧化前的茶多酚为对照,利用HPLC技术分析了绿茶多酚纳米碳酸钙固定化多酚氧化酶氧化产物的茶黄素组成。结果发现,纳米碳酸钙固定化酶体外氧化产物中茶黄素组成以TF2A为主,而茶黄素粗提物中四种茶黄素单体均占一定的比例,说明纳米碳酸钙固定化多酚氧化酶对茶多酚的氧化有一定的定向性。以绿茶多酚、红茶中提取的茶黄素粗提物为对照,利用紫外扫描技术、UV-Vis法及CuSO4-Vc-H2O2-酵母体系和Fe2+-H2O2-酵母体系研究了绿茶多酚纳米固定化多酚氧化酶体外氧化产物的发光强度、颜色稳定性及对自由基的清除能力。结果发现,在不同pH值条件下,茶黄素粗提物和绿茶多酚纳米固定化酶体外氧化产物的紫外吸收光谱的变化趋势相似,碱性增加,吸光度增加;绿茶多酚、茶黄素粗提物及绿茶多酚纳米固定化酶体外氧化产物对DPPH? 自由基均有明

窦宏亮[3]2007年在《绿茶饮料在贮藏中主要生化成分和香气成分的变化及其对茶饮料品质的影响》文中研究说明本研究围绕绿茶饮料在贮藏期内主要生化成分和香气成分的变化及二者的相关性这一中心课题,通过对多种芳香成分提取方法的比较,确定顶空固相微萃取一气质联用(HS-SPME/GC/MS)作为绿茶饮料香气成分分析的主要方法,同时采用GC-MS/GC-Olfactometry/RI法对学院绿茶及其饮料的香气成分进行了对比分析,确定了各自的主体香气成分。并对绿茶饮料在贮藏期间主要生化成分、芳香成分的变化、二者的相关性、及其对茶饮料风味的影响进行了系统研究;同时采用模拟体系分离鉴定了绿茶饮料中儿茶素的氧化产物,探讨了儿茶素氧化对其抗氧化活性的影响。通过上述内容的研究,得出以下结论:1.绿茶饮料香气物质提取方法的选择通过对同时蒸馏萃取法(SDE)、顶空进样法(MS)、顶空固相微萃取法(HS-SPME)叁中方法对饮料香气成分提取效果的比较,确定HS-SPME作为绿茶饮料香气成分的适宜提取方法。HS-SPME提取绿茶饮料香气成分的最佳条件为:选择CAR/DVB/PDMS纤维头,顶空体积为30mL,萃取温度50℃,萃取时间60min,加入饱和NaCl(0.32g/mL)。2.绿茶饮料中典型呈香成分的确定采用气—质联用技术(GC-MS),结合气相—嗅觉测量(GC-Olfactometry)和保留指数(RI),确定绿茶饮料中的典型呈香成分为:芳樟醇、芳樟醇氧化物、香叶醇、橙花醇、橙花叔醇、(Z)-2-庚烯醛、苯甲醛、己醛、苯乙酮、3,5-辛二烯-2-酮、β-紫罗兰酮、水杨酸薄荷酯、D-芋烯、2,5-二丁基呋喃。3.绿茶饮料贮藏过程中主要生化成分、香气成分的变化及其对饮料风味和感观品质的影响贮藏过程中,未添加抗氧化剂和添加抗氧化剂绿茶饮料的亮度均呈下降趋势,降幅分别为17.3%和8.84%;两者的色泽均向黄红转变;香气和滋味均在贮藏至10个月时达最佳,在贮藏的最后两个月,出现微酸的情况。绿茶饮料在贮藏过程中主要生化成分会发生显着变化。未添加抗氧化剂和添加抗氧化剂饮料中总酚含量均呈下降趋势,前者的减少率为26.6%,后者仅为9.01%;主要儿茶素EGCG含量下降趋势明显,在贮藏的第一个月,前者EGCG含量迅速下降,后者的基本不变,但随后开始大幅下降。贮藏6个月后,两种饮料中EGCG的损失率分别达57.2%和64.3%。茶饮料在贮藏过程中有H_2O_2产生。两种饮料中H_2O_2的含量均呈规律性变化,前者H_2O_2含量在第一个月时高达16.42μmol/L,随后下降,在第8个月有小幅增加,直至10个月时,无法检测到;而后者H_2O_2的含量在第一个月时仅为1.78μmol/L,此后迅速增加,贮藏两个月时即达21.09μmol/L,然后逐渐下降,从第8个月开始,H_2O_2的含量又开始逐渐上升,直至第12个月,达21.65μmol/L。两者游离氨基酸的含量也呈规律性变化。前者氨基酸在贮藏的第一个月后,含量明显下降,损失率约为68%,当贮藏4个月后,游离氨基酸总量又逐渐增加,至第6个月时开始小幅下降。而后者氨基酸含量在贮藏一个月后变化不大,而此后变化趋势与前者一致。贮藏过程中绿茶饮料中香气成分也发生显着变化。贮藏后,饮料中香气成分的种类和含量均明显增加。两种饮料中典型的呈香物质,例如芳樟醇、芳樟醇氧化物、香叶醇、β-紫罗兰酮、己醛、橙花醇、苯甲醛的含量总体上均随贮藏时间的延长呈现增加的趋势,只是在未添加抗氧化剂的饮料中己醛、橙花醇、苯甲醛的含量在贮藏10个月后有小幅下降。贮藏过程中,绿茶饮料主要生化成分的变化会导致香气成分发生变化。利用SAS软件进行相关性分析表明,生化成分的变化与典型香气成分变化呈正相关;其中,儿茶素氧化和H_2O_2含量变化导致芳樟醇、芳樟醇氧化物、香叶醇、β-紫罗兰酮、苯甲醛和橙花醇含量增加;氨基酸和H_2O_2的变化导致己醛含量增加。进一步采用多元逐步回归分析,结果表明:儿茶素氧化是导致饮料香气成分发生变化的主导因素。通过模拟体系进一步证明儿茶素氧化是导致茶饮料贮藏期间香气成分发生变化的主要因素之一。4.儿茶素氧化物的分离鉴定及其抗氧化活性的研究采用H_2O_2模拟氧化体系制备儿茶素氧化聚合物,经多级柱色谱和液—质联用分离鉴定了一种氧化物及其二聚体,结果表明:所得产物的分子量为471,是EGCG脱掉两个氢原子,加上一个氧原子形成的,其二聚体的分子量为939。测定了不同体系(甲基紫体系、2-脱氧-D-核糖体系、水杨酸体系和邻苯叁酚—鲁米诺化学发光体系)中儿茶素氧化聚合物和同浓度茶多酚的抗氧化活性,结果表明:儿茶素氧化物具有很强的抗氧化活性,在前叁个体系中对羟自由基(·OH)的清除率分别为:96.46%、84.8%、81.9%,在邻苯叁酚-鲁米诺化学发光体系中对超氧阴离子(O_2~(-·))的清除率为97.0%,均强于同一体系下等浓度茶多酚。

沈丹玉[4]2009年在《鲜叶液态发酵红茶饮料反应特性及工艺优化研究》文中研究表明为明确鲜叶液态发酵的反应特性和工艺优化,本实验主要开展了鲜叶生化成分与红茶发酵效果的相关性研究、发酵体系条件对红茶饮料品质的影响研究、鲜叶液态发酵过程中的生化成分动态变化研究、鲜叶液态发酵生成红茶饮料的工艺优化研究。主要研究结果如下:1、通过对鲜叶生化成分与红茶发酵效果的相关性分析,发酵性能鉴定得分与儿茶素总量、酯型儿茶素、咖啡碱、EGCG、EGC、ECG都呈现极显着相关性;2、分析比较了体系条件对鲜叶液态发酵红茶汁品质的影响,不同制备方式和破碎度对于鲜叶茶汁浸出、得率、化学成分、氧化酶活性和感官品质有较大差异,低转速匀浆破碎的氧化酶酶活性高,有利于液态发酵进行,供氧量与鲜叶液态发酵产品的色差及感官品质呈现极强的正相关,通氧量达到0.8 L/min以上时,鲜叶液态发酵的产品具有正常红茶的品质特征,发酵温度和发酵时间分别为30-35℃和30~75min时,有利于茶黄素和茶红素的形成;3、系统研究了鲜叶液态发酵的反应特性,获得液态发酵过程中主要生化成分的含量动态变化规律,液态发酵过程中氧化酶类活性都呈下降趋势,温度越高则下降速度越大,尤其是多酚氧化酶,而过氧化物酶则耐高温性较强;茶多酚总量和EGCG、EGC、ECG、GCG几种儿茶素组分在液态发酵过程中大幅度减少;不同温度条件下4种茶黄素单体均呈现先上升再下降,或者略为下降后趋于稳定的趋势,30℃发酵温度条件下TF-3-G、TFDG形成量较高,GA、CG、咖啡碱、蛋白质和游离氨基酸总量变化不明显。液态发酵有利于芳樟醇、氧化芳樟醇及邻苯二甲酸二丁酯等芳香物质的保留和形成,对于红茶饮料的香气特征具有积极作用。4、采用Plackett–Burman实验设计快速有效地筛选出影响鲜叶液态发酵过程茶黄素和茶红素含量的关键因素。在此基础上,通过响应面法的Box-Behnken设计对显着影响因素发酵温度、发酵时间和通氧量进行进一步优化。结合Design-Expert和SAS软件分析,获得鲜叶液态发酵条件的优化工艺参数。当发酵温度35.27℃、发酵时间60.34minutes、通氧量1.04 L/min时,红茶饮料获得最高含量的茶黄素和茶红素,分别为1.32%和17.29%,并且茶红素与茶黄素的比值为13.05,符合高品质红茶的汤色要求。

樊蓉[5]2007年在《普洱茶多酚氧化产物的提取分离、成分分析及活性评价》文中研究说明普洱茶属于后发酵茶,是我国特有的一类茶,有很大的市场发展潜力。本实验首次以云南野生大茶树原料制作的普洱茶为材料,对普洱茶多酚氧化产物的提取分离工艺进行了研究,并探索其降血脂、抗氧化的功能,旨在系统、全面地研究和科学地评价普洱茶,为普洱茶深加工技术改进和产业化发展提供理论支持,为普洱茶功能食品的开发提供科学依据。1普洱茶多酚氧化产物浸提工艺的研究及其提取物主要品质成分分析以普洱茶为原料,研究溶剂pH值、浸提温度、时间、料液比对茶褐素(TBS)提取率的影响。结果表明,溶剂pH值、浸提温度、时间、料液比等都显着影响TBS的浸提效果,其中料液比、浸提温度、浸提时间达到了极显着水平,其影响效果的重要性依次为:料液比>浸提温度>浸提时间>溶剂pH值。同时得到茶褐素浸提的优化条件为:温度100℃,溶剂pH=7,料液比1:30,时间20min。发酵是影响普洱茶品质成分变化的主要原因。普洱茶所含的化学成分与其原料相比差异较大,普洱茶中茶多酚、没食子酸、氨基酸(尤其是茶氨酸)含量远低于晒青绿茶,茶黄素、茶红素、茶褐素含量以及可溶性糖含量则高于晒青绿茶。茶多酚在普洱茶中主要以简单儿茶素的形式存在,而在晒青绿茶中则主要以酯型儿茶素形式存在。主要品质成分没食子酸、茶氨酸和咖啡碱在普洱茶多酚氧化产物中的分布差异较大。没食子酸主要存在于TFS,茶氨酸主要存在于TRS和TBS,咖啡碱主要存在于TFS和TRS。2普洱茶及其多酚氧化产物的降血脂功能研究以晒青绿茶提取物(GE)为对照,分别以高、中、低不同剂量的普洱茶水提物(PE)、茶黄素(TFS)、茶红素(TRS)和茶褐素(TBS)灌胃高脂模型小鼠,40天后眼眶取血、分离肝组织,测血脂指标。结果表明:(1)普洱茶及其多酚氧化产物能有效调节预防性高脂小鼠血清血脂水平。TBS中高剂量、PE各剂量对高脂小鼠血清TC含量有极显着的降低作用。TRS、TBS、PE各剂量组都能极显着的降低小鼠血清TG含量,普洱茶效果好于其多酚氧化产物。除PE中低剂量组外其他供试品各剂量组均能极显着的增加HDL-C含量,TFS、TRS组效果最好。(2)普洱茶及其多酚氧化产物对预防型高脂小鼠肝匀浆血脂调节作用主要体现于TG、TC含量的降低。TRS各剂量组,PE各剂量组能有效预防肝匀浆中TC升高,除TRS高剂量外其余各组都显着降低肝匀浆中TG含量,且茶汤提取物效果较其他单独多酚氧化产物效果显着。小鼠肝脏切片显示,灌胃组能有效防止高脂肝细胞正常组织结构消失程度。(3)普洱茶原料晒青绿茶降低血脂的效果优于普洱茶。表现在晒青绿茶组TC、TG含量最低,并且比普洱茶及其多酚氧化产物明显降低血清TC含量。3普洱茶及其多酚氧化产物的抗氧化活性研究按上述同样的方法分析普洱茶及其多酚氧化产物的体内外抗氧化作用。结果表明:(1)普洱茶及其多酚氧化产物能显着增强预防型高脂小鼠血清及肝脏的抗氧化功能。PE组,TBS高剂量组、TFS中剂量组能极显着提高血清SOD活力,各供试组均能极显着地提高肝脏SOD活力。各供试组都能极显着的降低血清MDA含量,其中以TRS对小鼠血清MDA生成影响最显着,但在肝脏中仅PE高剂量组能有效降低MDA含量。(2)普洱茶及其多酚氧化产物在体外对O_2·~-自由基有较强的清除活性。其清除O_2·~-自由基的成份主要集中在TFS部分,清除能力大小依次为TFS>TRS>TBS>PE。(3)绿茶的抗氧化活性优于普洱茶。主要表现在体内能显着提高预防性高脂小鼠SOD活力,降低MDA含量,体外对O_2·~-自由基有较强的清除能力。

谭雪[6]2013年在《利用夏秋鲜叶发酵金花菌茶的工艺技术研究》文中提出金花菌作为茯砖茶“发花”和形成其特有品质特征的优势菌种,已得到广泛的关注和研究。同时,我国夏秋茶资源丰富但浪费极为严重,迫切需要新途径、新方法进行开发利用。为此本试验以夏秋茶树鲜叶为原料,经过杀青、揉捻、灭菌、接种发酵等一系列工序,得到一种金花菌茶。通过不同单因素和正交试验,优化出金花菌茶最佳工艺条件。同时分析了金花菌茶品质形成规律,并利用HPLC等技术对金花菌茶中儿茶素组分以及微生物、重金属和矿质元素进行了分析。主要结论如下:1.金花菌茶发酵工艺技术在金花菌发酵茶的单因素试验中,确定的较优的试验条件为:采摘一芽叁四叶茶树鲜叶,杀青后揉捻20 min,121℃灭菌15 min,以28℃恒温发酵。在单因素试验基础上,选取揉捻叶失水率、接种量和发酵时间进行“金花菌”发酵茶的正交优化,优化出最佳组合为A3B2C2,即揉捻叶失水20%,接种量为1 mL/50g,发酵时间为8d时最有利于金花菌发酵茶品质的形成2.金花菌茶品质形成动态规律在金花菌茶14 d的发酵中,金花菌茶感官得分在发酵前期逐渐增加,感官品质在第8d最好,此后又逐渐下降。金花菌茶中的茶多酚、游离氨基酸、可溶性糖、水浸出物和茶黄素的含量都随着发酵时间的增加总体呈现下降趋势,茶红素含量上升至第八天开始减少,茶褐素含量在整个发酵过程中持续上升。在发酵第8d时,金花菌茶中茶多酚为111.08 g/kg,游离氨基酸为8.40 g/kg,可溶性糖为41.17 g/kg,水浸出物为275.78 g/kg,茶黄素(TF)为1.17 g/kg,茶红素(TR)为43.07 g/kg,茶褐素(TB)为12.70 g/kg。3.金花菌茶中的儿茶素组分与不接种发酵的对照相比,金花菌茶中儿茶素总量减少54.25%。C、EC、CAF含量较不接种发酵均有所升高,增幅依次为113.66%、81.09%和36.16%;EGC、ECG、EGCG、GCG四者含量接种发酵后含量均下降,其中ECG、GCG含量在接种发酵茶样中未检测出。4.金花菌茶中的卫生品质金花菌茶中铁、锰、铜的含量均符合国家相关标准规定。金花菌茶菌落总数为18000 CFU/g,主要为冠突散囊菌,大肠杆菌数菌低于30 MPN/100g,沙门氏菌,志贺氏菌,金黄色葡萄球菌等致病菌均未检出,金花菌茶微生物指标符合国家规定。

陈东生[7]2012年在《多酚氧化酶基因的克隆及原核、真核表达研究》文中提出多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase, PPO)是红茶加工过程中的关键酶。在红茶的加工过程中,茶叶中的多酚类物质经PPO的酶促氧化,形成茶黄素、茶红素(Thearubigins, TRs)等红茶中的重要品质成分,从而对茶叶色、香、味等品质产生深远影响。茶黄素是红茶中的重要品质成分,具有多种保健功效与药理功能。红茶中茶黄素的含量低,以红茶为原料来开发制备茶黄素的价值不大。而以茶儿茶素为底物,利用生物技术进行体外生物合成茶黄素,具有重要的理论与实际意义。本论文拟筛选出能高效表达且能高效催化儿茶素合成茶黄素的多酚氧化酶基因,并克隆其全长基因,构建基因工程菌,使多酚氧化酶基因在大肠杆菌或酵母菌内高效表达,优化工程菌高效生产多酚氧化酶的培养条件。主要研究结果如下:1、PPO基因的克隆及其序列分析以丰水梨嫩叶为材料,提取基因组DNA,应用PCR的方法克隆得到丰水梨PPO基因,基因全长1782bp,没有内含子,编码的PPO属于亲水性蛋白质,无跨膜结构,含有593个氨基酸,分子量约为65.8KDa,理论等电点为8.4。PPO的N端含有一段由47个氨基酸组成的转运肽,而无信号肽,引导PPO定位于叶绿体内。去除转运肽的成熟PPO分子量为60.8KDa,理论等电点为6.69。应用NCBI数据库中的在线BLAST功能对丰水梨PPO基因比对,结果显示丰水梨PPO基因的核苷酸序列及其编码的对应氨基酸序列与日本砂梨的相似性均为为99%。去除该部分转运肽序列后,克隆得到去除转运肽的成熟PPO基因,其核苷酸列和氨基酸序列与日本砂梨的核苷酸序列和氨基酸序列的相似性均达到99%以上。PPO中含有两个铜离子结合区,主要位于PPO二级结构中的α-螺旋区域中。2、PPO基因原核表达载体的构建、原核表达及其分析分别将克隆得到的前体PPO基因和成熟PPO基因克隆至原核表达载体(pET32a),构建了重组原核表达载体。将重组原核表达载体转化至表达菌株DE3感受态细胞,经IPTG诱导表达得到目的蛋白。不同温度条件进行原核诱导表达,目的蛋白在28℃条件下表达较好;积累量在诱导培养3-6h内较多,随着诱导时间的延长,蛋白积累量增加不明显,PPO活性研究发现,PPO活性为50U/(mL-min);体外氧化儿茶素实验表明,诱导蛋白能够氧化儿茶素生成茶黄素,产物中酯型茶黄素居多,由前体PPO氧化得到的产物和成熟PPO氧化得到的产物中酯型茶黄素的比例分别有98.8%和90%。3、PPO基因的真核表达载体的构建分别将克隆得到的前体PPO基因和成熟PPO基因克隆至真核表达载体(pPICZα-A),构建了重组真核表达载体。

张建勇[8]2007年在《酯型茶黄素化学氧化形成的影响因素及其机理研究》文中指出茶黄素类是一类具有苯并卓酚酮结构的植物酚性色素,具有较强的生物活性。研究表明,茶黄素类物质有多种药理功能,尤其是酯型茶黄素。本文首次系统研究了酯型茶黄素化学氧化形成的影响因素及机理。对反应条件对酯型茶黄素化学氧化形成的影响研究表明,化学氧化剂浓度40mg.ml~(-1)、茶多酚浓度70mg.ml~(-1)、反应时间(碱性氧化45min,酸性氧化35min)、反应温度(碱性氧化45℃,酸性氧化55℃)、反应pH值(碱性氧化7.5,酸性氧化5.5)的反应体系下,酯型茶黄素形成量比较高,并筛选出2种新的化学氧化剂,首次建立酯型茶黄素化学氧化制取反应条件的因素模型。对反应前体对酯型茶黄素化学氧化形成的影响及作用机理研究发现,EC对酯型茶黄素形成影响较小,EGC有利于单酯型茶黄素形成,EGCG和ECG对单酯型茶黄素和双酯型茶黄素形成均有利,咖啡碱和蛋白质均不利于酯型茶黄素的形成,二者与儿茶素质量比为1:1时,对酯型茶黄素的形成抑制作用最小,且二者与儿茶素及酯型茶黄素的络合存在竞争和协同作用;并且总结出可能的化学氧化产物。本论文从儿茶素与非儿茶素类成分的化学反应本质和机理上,探讨了酯型茶黄素化学氧化的形成,可为形成和富集酯型茶黄素提供理论依据和指导,有利于茶黄素类保健品和药品的开发。

刘政权[9]2012年在《多酚氧化酶体外氧化技术优化速溶红茶品质的工艺研究》文中研究表明本研究以绿茶为原料,主要研究不同品种茶树鲜叶、不同种类水果的多酚氧化酶体外氧化绿茶提取液优化速溶红茶品质的工艺研究,提出优化的参数及配套的工艺技术,并根据工艺需要设计了多功能酶促反应罐,进行了中试规模的生产,生产出明显优于传统工艺的高品质速溶红茶。主要研究成果如下:1.茶树鲜叶、水果来源的多酚氧化酶都可以促进茶多酚的酶促反应,从而可以催化绿茶获得速溶红茶。结果表明,来自水果的酶源A是最佳的酶源,催化能力最强;来自茶树品种B的鲜叶酶源也是较佳的选择。2.进行不同酶活力浓度、反应温度、反应时间和通氧量对多酚氧化酶体外氧化影响的实验,同时考虑工业化生产的技术和经济可行性。结果表明,茶汤浓度2%-3%,水果酶源A添加重量比为茶叶原料50-100%,38℃,酶促反应60min,通氧量1ml空气/min条件下是比较合适的工艺参数。3.根据水果酶源A的最佳反应条件,设计了多功能反应罐,并配套相关设备,进行了中试规模的生产。制得的热溶速溶红茶中茶黄素含量达到2.44%,是常规云南CTC红碎茶生产的速溶红茶茶黄素含量0.96%的2.54倍。该产品汤色红亮,滋味浓醇鲜爽,香气甜醇带果香。4.利用脱咖啡因浙江炒青绿茶片为原料、水果酶源A酶促氧化生产低咖啡因速溶红茶,并以浙江临安低咖啡因红茶生产的低咖啡因速溶红茶为对照。该产品较对照样得分高13.85分,其茶黄素含量为对照样的6倍(达到1.68%),干粉色泽、汤色、香气、滋味改善明显。5.利用有机绿茶种植园的茶树鲜叶B作为酶源,对有机绿茶提取液进行酶促氧化,生产的冷溶型有机速溶红茶,其较对照的浙江临安有机红茶生产的速溶红茶得分高7.3分,其茶黄素含量为对照样的12倍(达到1.80%),汤色显着红艳,滋味强度明显高,品质改善明显。结果表明,研究提出的多酚氧化酶体外氧化绿茶提取液的速溶红茶加工工艺技术,能够有效地提高茶黄素的含量和改善速溶红茶的感官品质,具有技术和经济可行性,对速溶红茶生产以及夏秋茶、修剪叶综合利用具有推动作用,从而充分利用现有茶叶资源,使农民增收。

王华[10]2007年在《茶红素分离制备及清除自由基活性的初步研究》文中研究表明茶红素是一类复杂的红褐色的不均一性酚性化合物的混合物,相对分子量在700—40000之间,主体成分为儿茶素类的聚合体。茶红素具有异质性,其单体很难分离纯化,它的结构、组成及性质也都不甚清晰。目前,有关茶红素的制备报道也较少,主要是有机溶剂提取法和色谱分离法。近六十年来,茶红素化学的研究一直是国际上茶叶界关注的焦点之一,但茶红素的开发利用至今为止未能取得突破性的进展。本文首先采用超声浸提、有机溶剂分级萃取、乙醚沉淀从祁门红茶中分级制备了五种不同极性的茶红素部分PBP-1~PBP-5。经HPLC检测,五个部分均无儿茶素、咖啡碱、茶黄素的残留,纯度较高。其次对五种不同极性的茶红素部分的还原力以及清除自由基能力进行测定,结果表明PBP-1~PBP-5均有还原力。在13.2~150μg/ml范围内,随着浓度的升高,PBP-1~PBP-5的还原力逐渐上升。随着茶红素极性的增加,其还原力逐渐降低;在Fenton体系中,PBP-1~PBP-5在13.2~100μg/ml范围内,随着浓度的升高,其清除·OH能力逐渐上升,并且随着茶红素极性的增加,其清除能力逐渐减弱;在邻苯叁酚自氧化体系中,PBP-1~PBP-5在13.2~100μg/ml范围内,对O_2~-的最高抑制率为48.22%,抑制率主要分布在10~25%之间;在DPPH体系中PBP-1~PBP-5在13.2~100μg/ml范围内,随着浓度的升高,其清除DPPH自由基能力逐渐增强,并且随着茶红素极性的增加,其清除能力逐渐减弱。所有这些结果表明,茶红素与其主要前体物质儿茶素和茶黄素相似,仍具有一定的自由基清除能力,这可能与其结构中仍然保留了一些活性酚羟基和苯骈卓酚酮结构有关。本研究结果为茶红素——这类红茶中含量最丰富的多酚类物质的生物学活性研究以及其开发利用提供了前期理论基础。

参考文献:

[1]. 儿茶素及其氧化产物的分离制备、化学特性及对红茶品质的影响[D]. 刘莉华. 安徽农业大学. 2003

[2]. 绿茶多酚纳米碳酸钙固定化酶定向转化及其产物的生物学活性研究[D]. 丁兆堂. 山东农业大学. 2005

[3]. 绿茶饮料在贮藏中主要生化成分和香气成分的变化及其对茶饮料品质的影响[D]. 窦宏亮. 华中农业大学. 2007

[4]. 鲜叶液态发酵红茶饮料反应特性及工艺优化研究[D]. 沈丹玉. 中国农业科学院. 2009

[5]. 普洱茶多酚氧化产物的提取分离、成分分析及活性评价[D]. 樊蓉. 华中农业大学. 2007

[6]. 利用夏秋鲜叶发酵金花菌茶的工艺技术研究[D]. 谭雪. 华中农业大学. 2013

[7]. 多酚氧化酶基因的克隆及原核、真核表达研究[D]. 陈东生. 湖南农业大学. 2012

[8]. 酯型茶黄素化学氧化形成的影响因素及其机理研究[D]. 张建勇. 中国农业科学院. 2007

[9]. 多酚氧化酶体外氧化技术优化速溶红茶品质的工艺研究[D]. 刘政权. 中国农业科学院. 2012

[10]. 茶红素分离制备及清除自由基活性的初步研究[D]. 王华. 安徽农业大学. 2007

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儿茶素及其氧化产物的分离制备、化学特性及对红茶品质的影响
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